粉末冶金的特點TiAl系金屬間化合物粉末的形狀決定了粉末的松裝密度和振實密度,從而對坯料在致密化過程中尺寸變化有很大的影響。因此,很多人研究著重研究了如何控制預合金粉末形狀。是運用PIGA法制備的典型粉末的SEM照片。PIGA法制備的46-2-2+B+W預合金粉末的形狀大部分為球型,其中有些粉末帶有行星顆粒。測試結果表明這些粉末的振實密度達到了材料理想密度的64%.是46-2-2+B+W預合金粉末的截面照片。粉末的內部呈現出了網格狀的微觀組織,表明了粉末在成形過程中冷卻速度很快。網格的尺寸大約為17m,并且網格尺寸不會隨粉末的尺寸而發生明顯的變化。
微觀組織及性能在TiAl系金屬間化合物預合金粉末致密化的過程中,包套的尺寸會發生明顯變化,示出了熱等靜壓前后的包套照片。熱等靜壓前,熱等靜壓后熱等靜壓前后包套,包套在熱等靜壓后,其軸向和徑向的尺寸均會縮小,包套頂部用于抽真空的管道會由于沒有填裝粉末而被壓扁。
在經過1200、140MPa、3h的熱等靜壓后,46-2-2+B+W材料的組織為等軸晶組織,細小,均勻,但其伸長率很低。一般來講,具有雙態組織或者全片層狀組織的TiAl系金屬間化合物在室溫下才具有良好的伸長率,因此需要進行熱處理改善組織。在經過1250/2h+900/2h的熱處理后,46-2-2+B+W合金的微觀組織變為雙態組織。
(a)熱等靜壓狀態(b)熱處理狀態46-2-2+B+W合金的金相組織照片,通過觀察46-2-2B+W熱處理狀態的微觀組織發現:片層狀組織占整個微觀組織的一半,其晶粒大小約為50m;等軸晶組織的晶粒尺寸小于30m.熱等靜壓前后46-2-2+B+W合金的伸長率如所示。
iAl系金屬間化合物的力學性能在很大程度上取決于材料的組織類型。在熱處理之后,粉末冶金46-2-2+B+W材料形成了雙態組織,其晶粒比較細小。細小的晶??煽s短滑移帶長度,因此,細小的片層組織的出現提高了材料的塑性。但是,熱處理后的46-2-2+B+W的晶粒相對于熱等靜壓狀態要粗大,雙態組織的出現也增加了組織的不均勻性,從而使得材料的強度有所降低。
結論利用PIGA法成功地制備了46-2-2+B+W預合金球型粉末。在-60目過篩后,粉末的尺寸分布范圍為50190m,并且粉末尺寸的分布符合高斯分布。熱等靜壓后制備的46-2-2+B+W合金的微觀組織為等軸晶組織,并且細小、均勻,但其伸長率很低。在熱處理后,合金的伸長率達到了2.5%。